Лекарство от диабета помогает мозгу восстановиться после травмы и инсульта

Открытие канадских учёных поможет разработать новые подходы к восстановлению мозга после травм и инсультов, а также к лечению различных расстройств.

Иллюстрация с сайта pixabay.com.

В течение десятилетий многие медицинские исследования и испытания проводились с использованием только самцов модельных животных. Это объясняется тем, что на результаты могли повлиять те или иные женские гормоны. Но, возможно, в некоторых случаях такой подход был ошибочным.

Новая работа учёных из Университета Торонто показала, что женский половой гормон играет ключевую роль в восстановлении мозга при помощи одного из широко известных препаратов.

Этот препарат называется метформин. С 1950-х годов его назначают пациентам с сахарным диабетом: лекарство помогает контролировать уровень глюкозы в крови.

Несколько лет назад специалисты начали искать новые способы лечения травм головного мозга у детей.

Они обнаружили, что метформин активирует стволовые клетки в головном мозге, которые могут самообновляться и давать начало различным типам нейронов. Таким образом можно "заменить" погибшие в результате травмы клетки.

Однако повреждение головного мозга в раннем возрасте может привести не только к гибели клеток, но и к когнитивным проблемам, которые будут сопровождать человека на протяжении всей жизни. Поэтому исследователи захотели выяснить, способствует ли метформин восстановлению познавательных функций (а не только самих нейронов).

"Можно заделать дыру в чьём-то мозге, но если он не станет лучше функционировать, это не будет иметь значения", – поясняет глава научной группы профессор Синди Морсхед (Cindi Morshead).

Её команда вызывала инсульт у новорождённых мышат, а затем в течение недели ежедневно лечила их метформином. Уже через две недели после лечения в мозге грызунов увеличилось количество нейронов и глиальных клеток.

Затем животные проходили тесты, помогающие оценить способность к обучению и работу памяти. Оказалось, метформин действительно способствует когнитивному восстановлению.

На следующем этапе команда экспериментировала со взрослыми мышами, также перенёсшими инсульт. И чего учёные никак не ожидали, так это того, что действие препарата будет избирательным. Лечение сработало только у самок.

Специалисты предположили, что эффект зависит от полового гормона эстрадиола (тип эстрогена). Видимо, каким-то образом он повышал способность стволовых клеток реагировать на метформин. А вот мужской гормон тестостерон, напротив, подавлял этот процесс.

Для проверки этой версии у самок мышей удалили яичники и таким образом нарушили производство женского полового гормона. Самцов же подвергли кастрации, чтобы в их организме прекратилась выработка тестостерона. В результате предположения учёных подтвердились.

Как поясняют специалисты, вероятное всего, как у самцов, так и у самок половые гормоны изменяют "микросреду", в которой находятся стволовые клетки. Что, в свою очередь, влияет на "поведение" последних (и определяет, подействует ли лечение).

Это, кстати, согласуется с результатами предыдущего эксперимента с детёнышами грызунов. Дело в том, что мышата обоих полов подвергаются воздействию короткого всплеска эстрогена вскоре после рождения. Потому-то метформин и сработал в том испытании.

По словам авторов работы, данные о том, как то или иное лечение зависит от факторов вроде пола и возраста, – это ключевая информация для разработки новых терапевтических методик.

"Раньше идея состояла в том, чтобы изучать самцов, потому что всё, что нужно знать, находится в мужском мозге, а женский мозг гормоны "усложняют". Но это ошибочный подход при поиске путей улучшения неврологического здоровья. Наше исследование показывает, насколько важно рассматривать пол как переменную в исследованиях", – отметила Морсхед.

Добавим, что сейчас в одной из детских больниц Торонто проходят клинические испытания метформина как средства для восстановления головного мозга после черепно-мозговых травм. В дальнейшем специалисты хотят увеличить выборку пациентов, чтобы узнать, как половые гормоны скажутся на результатах лечения мужчин и женщин.

Основная цель таких исследований заключается в том, чтобы доказать, что результаты испытаний на модельных животных применимы к людям. Если это подтвердится, специалисты смогут разработать новые стратегии восстановления мозга после травм и инсультов, а также новые подходы к лечению церебрального паралича и, возможно, нейродегенеративных расстройств.

О проделанной работе канадские исследователи отчитались в статье, опубликованной в журнале Science Advances.

Отметим, что в последние годы свойствами метформина заинтересовались и учёные, ищущие новые способы борьбы со старением. Недавно "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали о том, как "коктейль" из препаратов, в состав которого вошёл метформин, обратил вспять биологическое старение людей.